| 小火龙果 |
2023-11-17 15:00 |
SYNOPSYS 光学设计软件课程四十九：一个40倍显微物镜
显微镜是实验室、科研院所和学校常用的目视光学仪器。显微镜通常由照明系统、成像系统和探测器系统组成。成像系统主要由显微物镜、目镜和转像棱镜构成。下面给出一个40倍显微物镜设计的例子。 0Vf)Rw1%I
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本课将给出一个学习例子： ^g9}f
1.镜片数8片,不使用非球面 ]}BB/KQy^
2.视场角为25° q&u$0XmV
3.数值孔径NA=0.55 ?V#G x> \
4.波长为VIS iPMB$SdfO
5.总长小于46mm %/P=m-K
6.盖玻片0.17mm O[; +i
7.工作距越长越好，下限为2.2mm（镜片到盖玻片的最近距离） E::L?#V
0r1g$mKb
首先，根据技术指标计算镜头的外形尺寸： m'd^ ?Qc
1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定，为160mm D^|jZOJ
2.焦距f=160/40=4mm {5SfE$r
3.F数F#=1/（2*NA）=0.91 7nm}fT
z7
4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 mRCHrw?WG
设计时倒置设计，物镜为目镜所在位置，像面为盖玻片底部待观察物，因此后焦为0。 d{W}p~UbH
uii7b 7[w
下面是对DSEARCH的输入： [ 1NaH
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 M
/"gf;)q>
?RD O] I>
运行宏文件，我们得到了一个比较合适的初始结构。 d;{y`4p)s
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6 :Q<
[attachment=122705] 5!~!j
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F@9Y\. ,
该程序创建了一个优化宏文件并将其加载到编辑器窗口中。在这里，您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 o"RJ.w:dn
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 X&s7% ]n+
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NW)M?f+6
命令窗口输入SPEC sD2
^_w6j
zyDZ$Dhka
[attachment=122712] q'.;W@m
jA,|JgN|n
焦距为4.0098mm，F数为0.9033，总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484，由于倒置设计，实际放大率为1/0.02484=40.25。 sv'
Gt1&"Z
_D -5 }a "
命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 @.k5MOn
JPLI
@zX^
[attachment=122704] u)7*Rj^
zwnw'
工作距离为2.36930345mm>2.2mm。 n? ]f@O R
Bq *[c=(2
使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火（50，2，50） u^l*5F%D K
y<| )'(
[attachment=122706] s{ =5-:
Pw= 3PvkL
在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 lj*8mS/;h
[attachment=122707] 8^y= H=
qtzFg#
最终结果 ~Zmi(Ra
[attachment=122713] M \ dO({o
b~j~
[attachment=122708] Evkt_vvf
EMh r6</
上述镜头数据列表均满足技术指标 "c,!v c4
OTE<x"=h
查看畸变图，在像质分析中，选择像差畸变，颜色为M，运行DIS [^M|lf
[attachment=122710] ;b1wk^,Hw~
"7d.i(vw
[attachment=122709] 7G"7wYc>R
* 0~M
[attachment=122711] xor TL8
6b<+8w
查看多视场衍射MTF，在像质分析中，选择MTF（衍射）多视场衍射MTF，颜色为M，运行MTF。 [fxuUmU
[attachment=122715] Pcdf$a"`
U{}!y3[wK
[attachment=122716] y
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[attachment=122714] GmbIFOT~
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我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 \vVS h
很高兴您选择SYNOPSYS来设计您的镜头，它可以快速的做出非常好的设计。 }/p/ pVz
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